Adenina
Todos los seres vivos de la Tierra, en toda su diversidad y complejidad, se construyen esencialmente a partir de los mismos cuatro bloques de construcción. Por supuesto, están dispuestos de muchas maneras diferentes, pero el proyecto para construir “tú” utiliza los mismos componentes que el proyecto para construir una bacteria: todos estamos construidos a partir del ADN.
Nuestro ADN (ácido desoxirribonucleico) se encuentra en el núcleo de casi todas las células de nuestro cuerpo (hay algunas excepciones, como los glóbulos rojos, que no tienen núcleo). El ADN es una molécula larga, formada por muchas unidades más pequeñas. Para hacer una molécula de ADN se necesita:
Si tomas una de las cuatro bases nitrogenadas y la juntas con una molécula de azúcar y una molécula de fosfato, obtienes una base nucleótida. Las moléculas de azúcar y fosfato conectan las bases nucleotídicas para formar una sola hebra de ADN.
Dos de estas hebras se enrollan una alrededor de la otra, formando la forma de escalera retorcida de la doble hélice del ADN. Las bases nucleotídicas se emparejan para formar los peldaños de la escalera, mientras que las moléculas de azúcar y fosfato forman los lados. Las bases tienen formas diferentes y se emparejan en combinaciones específicas: La A se empareja con la T y la C con la G para formar pares de bases.
Desoxirribosa
El ácido desoxirribonucleico (ADN) es una molécula que contiene las instrucciones biológicas que hacen que cada especie sea única. El ADN, junto con las instrucciones que contiene, se transmite de los organismos adultos a su descendencia durante la reproducción.
En los organismos llamados eucariotas, el ADN se encuentra dentro de una zona especial de la célula llamada núcleo. Dado que la célula es muy pequeña y que los organismos tienen muchas moléculas de ADN por célula, cada molécula de ADN debe estar fuertemente empaquetada. Esta forma empaquetada del ADN se llama cromosoma.
Durante la replicación del ADN, éste se desenrolla para poder ser copiado. En otros momentos del ciclo celular, el ADN también se desenrolla para que sus instrucciones puedan utilizarse para fabricar proteínas y para otros procesos biológicos. Pero durante la división celular, el ADN se encuentra en su forma compacta de cromosomas para permitir su transferencia a nuevas células.
Además del ADN situado en el núcleo, los seres humanos y otros organismos complejos también tienen una pequeña cantidad de ADN en estructuras celulares conocidas como mitocondrias. Las mitocondrias generan la energía que la célula necesita para funcionar correctamente.
ADN
La información genética está codificada en moléculas de ácido desoxirribonucleico (ADN). Por lo tanto, el ADN es un componente esencial de los organismos vivos de forma independiente. Los genes son los segmentos de ADN que transportan la información genética (1).
Algunas secuencias de ADN no codifican genes y tienen funciones estructurales (por ejemplo, en la estructura de los cromosomas), o participan en la regulación del uso de la información genética; por ejemplo, los sitios represores son secuencias de ADN que permiten la unión de un represor, que detiene el proceso de expresión de los genes.
El ADN está formado por dos largos polímeros (llamados hebras) que van en direcciones opuestas y forman la geometría regular de la doble hélice. Los monómeros del ADN se denominan nucleótidos. Los nucleótidos tienen tres componentes: una base, un azúcar (desoxirribosa) y un residuo de fosfato. Las cuatro bases son adenina (A), citosina (C), guanina (G) y timina (T). El azúcar y el fosfato crean una columna vertebral a cada lado de la doble hélice. Las bases interactúan mediante enlaces de hidrógeno con las bases complementarias de la otra cadena de ADN de la hélice.
Ácido desoxirribonucleico
En la década de 1950, Francis Crick y James Watson trabajaron juntos en la Universidad de Cambridge (Inglaterra) para determinar la estructura del ADN. Otros científicos, como Linus Pauling y Maurice Wilkins, también exploraban activamente este campo. Pauling había descubierto la estructura secundaria de las proteínas mediante la cristalografía de rayos X. La cristalografía de rayos X es un método para investigar la estructura molecular mediante la observación de los patrones formados por los rayos X disparados a través de un cristal de la sustancia. Los patrones proporcionan información importante sobre la estructura de la molécula en cuestión. En el laboratorio de Wilkins, la investigadora Rosalind Franklin utilizaba la cristalografía de rayos X para comprender la estructura del ADN. Watson y Crick fueron capaces de reconstruir el rompecabezas de la molécula de ADN utilizando los datos de Franklin (Figura 9.2). Watson y Crick también disponían de información clave de otros investigadores, como las reglas de Chargaff. Chargaff había demostrado que de los cuatro tipos de monómeros (nucleótidos) presentes en una molécula de ADN, dos tipos estaban siempre presentes en cantidades iguales y los dos tipos restantes también estaban siempre presentes en cantidades iguales. Esto significaba que siempre estaban emparejados de alguna manera. En 1962, James Watson, Francis Crick y Maurice Wilkins recibieron el Premio Nobel de Medicina por sus trabajos para determinar la estructura del ADN.